一种灯罩及图像采集装置的制作方法

本实用新型涉及图像采集技术领域，尤其涉及一种灯罩及图像采集装置。

背景技术：

机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品(即图像采集装置，分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

目前的机器视觉系统的图像采集装置通常采用穹顶光源。图1为现有技术中一种穹顶光源结构示意图。参看图1，该穹顶光源包括：穹顶盖01和连接穹顶盖底端的底板02，多个LED灯03设在底板02的内壁上，且该多个LED灯03以穹顶盖01的中心线相对称；穹顶盖01用以将多个LED灯01的发射光进行反射。被拍摄物体05放置在所述底板12上，摄像机通过穹顶盖01上的狭缝04对被拍摄物体05的图像进行拍摄。穹顶盖01将多个LED灯01的发射光进行反射，以抑制被拍摄物体表面的反光。

现有的这种穹顶光源结构，为了在穹顶内部形成充足的光线，需要在光源所布置的整个圆周上布置足够数量的LED灯，由此增加了整个系统的成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种成本较低的灯罩及图像采集装置。

第一方面，本实用新型实施例提供一种灯罩，包括：筒身和筒底，所述筒底位于所述筒身的一端并与所述筒身连接在一起，所述筒身的另一端为敞开口；所述筒底的内壁上设有用于反射光线的反射部，在所述反射部与所述筒身的内壁之间具有光源设置部。

结合第一方面，在第一方面的第一种实施方式中，所述反射部的数量为至少两个，围绕所述筒底的中心布置；其中，每个反射部为一片体，每个片体的至少一部分向偏离所述筒身的中心轴且朝向所述筒身的敞开口方向延伸。

结合第一方面的第一种实施方式，在第一方面的第二种实施方式中，所述每个片体为一具有弧面的片体，所述弧面的凹面朝向所述筒身的中心轴方向，所述弧面的凸面与所述筒身的内壁相对。

结合第一方面的第一种或第二种实施方式，在第一方面的第三种实施方式中，所述每个片体包括基部和折弯部；其中，所述基部的一端与所述筒底的内壁垂直连接，另一端与所述折弯部相连接；所述折弯部自所述基部向偏离所述筒身的中心轴且朝向所述筒身的敞开口方向延伸。

结合第一方面的第一种或第二种实施方式，在第一方面的第四种实施方式中，所述光源设置部位于所述片体在所述筒底上的投影区内。

结合第一方面、第一方面的第一种或第二种实施方式，在第一方面的第五种实施方式中，所述光源设置部为开设在所述筒底的第二通孔。

结合第一方面、第一方面的第一种或第二种实施方式，在第一方面的第六种实施方式中，所述筒身的敞开口的外周具有一凸缘，在所述凸缘上设有安装孔。

结合第一方面、第一方面的第一种或第二种实施方式，在第一方面的第七种实施方式中，所述筒身为圆柱型筒身，圆锥台型筒身或喇叭状筒身。

结合第一方面、第一方面的第一种或第二种实施方式，在第一方面的第八种实施方式中，所述筒身包括回转体筒身、过渡连接部和矩形筒身；所述回转体筒身通过所述过渡连接部与所述矩形筒身相连；所述筒底位于所述回转体筒身的一端并与所述回转体筒身连接在一起；所述矩形筒身一端的矩形开口形成所述敞开口；其中，所述回转体筒身为圆柱型筒身，圆锥台型筒身或喇叭状筒身。

第二方面，本实用新型实施例提供一种图像采集装置，包括灯罩、光源部件和摄像头组件，所述灯罩为前述任一实施方式所述的灯罩；其中，所述光源部件位于所述光源设置部；所述灯罩的筒底具有第一通孔，所述摄像头组件上的摄像头设于所述第一通孔中；所述反射部设置在所述第一通孔外围。

结合第二方面，在第二方面的第一种实施方式中，所述摄像头组件包括印刷电路板，所述摄像头设置在所述印刷电路板上并与所述印刷电路板之间电连接；所述印刷电路板固定在所述筒底的外侧；所述光源设置部为开设在所述筒底的第二通孔；所述光源部件设于所述印刷电路板上并与所述印刷电路板电连接，且位于所述第二通孔中。

结合第二方面的第一种实施方式，在第二方面的第二种实施方式中，所述印刷电路板上设有用于对所述光源部件散热的散热孔和/或金属片。

本实用新型实施例提供的一种灯罩及图像采集装置，由于在筒底的内壁上设有用于反射光线的反射部，在所述反射部与所述筒身的内壁之间具有光源设置部，这样，当将光源部件如LED灯设置在所述光源设置部时，通过所述反射部的反射以及所述筒身的内壁的反射，使用较少数量的光源部件即可在所述筒身内部提供较为充足的光线，成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有技术中一种穹顶光源结构示意图；

图2为本实用新型灯罩一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型灯罩一实施例剖面结构示意图；

图4为本实用新型灯罩一实施例另一剖面结构示意图；

图5为本实用新型灯罩一实施例的局部剖面示意图；

图6为本实用新型灯罩另一实施例的结构示意图；

图7为本实用新型图像采集装置一实施例的结构示意图；

图8为图7中摄像头组件及光源部件与印刷电路板之间的结构示意图；

图9为本实用新型图像采集装置实施例所拍摄的目标图像。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

图2为本实用新型灯罩实施例一的结构示意图。如图2所示，本实施例的灯罩可以包括：筒身1和筒底2，所述筒底2位于所述筒身1的一端并与所述筒身1连接在一起，所述筒身1的另一端为敞开口；所述筒底2的内壁上设有用于反射光线的反射部3，在所述反射部3与所述筒身1的内壁之间具有光源设置部4。

本实施例中，所述筒身1为一中空的回转体薄壁结构。该结构的内壁为弧面，能够为光线提供较好的漫反射，从而使光线在筒身内部散布得更加均匀。具体来讲，所述筒身1可为圆柱型筒身、圆锥台型筒身或喇叭状筒身等。

所述筒底2将所述筒身1的一端封闭。所述筒底2与所述筒身1可为一体化结构、也可为通过连接结构如焊接或铆接等固定连接在一起的分体结构，即二者可单独制作完成后通过组装的方式固定在一起。

所述光源设置部4用来为光源部件5如LED灯等提供一安放位置，其可以是筒底2内壁上的一局部区域，光源部件5可直接安放在该局部区域；所述光源设置部4也可以是一通孔，光源部件5可设置在所述筒底的外侧，通过所述通孔为所述筒身内部提供光线照明；所述光源部件5也可以设置比如嵌设在所述通孔中；图2中所示的光源设置部4为一通孔，光源部件5设置在所述筒底2的外侧并与所述通孔相对应。

所述反射部3可以是设在所述筒底2内壁上的若干个反射板或反射片，所述反射板或反射片围绕所述筒底2的中心布置。所述反射部3也可以是设在所述筒底2内壁上的一个环状反射板。所述反射部3既能起到遮挡所述光源部件所发出的强光，又能将所述光源部件5发出的光线反射到所述筒身1的内壁上，所述光线经过所述反射部3的反射后，可在所述筒身1的内部经过多次反射，从而使得所述筒身1内部的光线更加均匀。

本实施例中，在所述筒身1和筒底2的内壁上以及所述反射部3上可涂抹高漫反射材料，以增强漫反射性能。

本实施例中，由于在筒底2的内壁上设有用于反射光线的反射部3，在所述反射部3与所述筒身1的内壁之间具有光源设置部4，这样，参看图5当将光源部件5如LED灯设置在所述光源设置部4时，通过所述反射部3的反射以及所述筒身1的内壁的反射，使用较少数量的光源部件即可在所述筒身内部提供较为充足的光线，成本较低；此外，所述反射部3将光源部件5的直接朝向筒身1敞开口方向照射的光线全部反射到筒身1上，光线在筒身1上再经过多次漫反射。从而在目标场景上不会出现强光光斑。

实施例二

图3为本实用新型灯罩实施例二的结构示意图。参看图2及图3，本实施例灯罩的结构与实施一所述结构基本相同，不同之处在于，本实施例中，所述反射部3的数量为至少两个(图中所示为四个)，围绕所述筒底2的中心布置，形成一类似花瓣式的反射结构，每个反射部3与所述筒身1的内壁之间均具有所述光源设置部4。其中，每个反射部3为一片体，每个片体的至少一部分向偏离所述筒身1的中心轴且朝向所述筒身的敞开口方向延伸，以使所述片体与所述筒身1的内壁相对的一面与所述筒底2内壁之间具有一小于90度的夹角，以便更好地遮挡及反射设于所述光源反射部4的光源部件5所发出的光线。优选地，所述光源设置部4位于所述片体在所述筒底2上的投影区内的中部位置。

为了使所述片体本身能够为所述光源部件所发出的光线提供漫反射，作为一可选实施方式，参看图2及图3，所述每个片体为一具有弧面的片体，所述弧面的凹面朝向所述筒身1的中心轴方向，所述弧面的凸面与所述筒身1的内壁相对。本可选实施例中，当所述光源部件5所发出的光线照射到所述凸面上后，由于所述凸面上不同位置的法线方向不同，由此能够为所述光线提供较好的漫反射。

为了便于所述筒身1的安装固定或根据安装环境需要对筒身进行加长，参看图2及图3，所述筒身1的敞开口的外周具有一凸缘6，在所述凸缘6上设有安装孔7。通过所述凸缘6及其上的安装孔7，可将所述筒身1安装固定在工作环境中。如果所述筒身的长度不够满足工作环境的需要，可通过所述凸缘6及其上的安装孔7再接一节或多节筒身，即加长原有的筒身1。

实施例三

图4为本实用新型灯罩实施例三的结构示意图。参看图4，本实施例灯罩的结构与实施二所述结构基本相同，不同之处在于，本实施例中，所述每个片体包括基部31和折弯部32；其中，所述基部31的一端与所述筒底2的内壁垂直连接，另一端与所述折弯部32相连接；所述折弯部32自所述基部31向偏离所述筒身1的中心轴且朝向所述筒身的敞开口方向延伸，以使所述折弯部32与所述筒身1的内壁相对的一面与所述筒底2内壁之间具有一小于90度的夹角。

本实施例中，通过所述基部31能够在所述折弯部32和所述筒底2内壁之间提供一较大的空间用于安放所述光源部件5。

实施例四

图6为本实用新型灯罩实施例四的结构示意图。参看图6，本实施例灯罩的结构与实施例三所述结构基本相同，不同之处在于，本实施例中，所述筒身1包括回转体筒身11、过渡连接部12和矩形筒身13；所述回转体筒身11通过所述过渡连接部12与所述矩形筒身13相连；所述筒底2位于所述回转体筒身11的一端并与所述回转体筒身11连接在一起；所述矩形筒身13一端的矩形开口形成所述敞开口；其中，所述回转体筒身11可为圆柱型筒身，圆锥台型筒身或喇叭状筒身等，本实施例中，所述回转体筒身11为圆锥台型筒身，即为圆锥台型薄壁结构。

本实施例的灯罩可用于图像采集装置。所述灯罩的筒底具有第一通孔，所述图像采集装置的摄像头组件上的摄像头嵌设于所述第一通孔中，用于拍摄目标物的图像。

本实施例中，所述回转体筒身的内壁可为所述光源部件发出的光线提供漫反射；所述矩形筒身一端的矩形开口可为所述摄像头提供一用于拍摄目标物的矩形视窗，优选地，该矩形视窗与所述摄像头的视窗大小相一致，这样使得所述筒身内部的光线均照射到摄像头的视窗区，避免有部分光线照射到摄像头的视窗区以外的区域而造成光源浪费的现象发生。

本实施例的筒身结构也可用于实施一和实施例二所述的灯罩结构中。

实施例五

参看图3至图7，本实施例提供一种图像采集装置，包括灯罩、光源部件和摄像头组件；其中，所述灯罩为前述任一实施例所述的灯罩，进一步地，所述灯罩的筒底2具有第一通孔8，所述摄像头组件上的摄像头9设于所述第一通孔8中；所述反射部3设置在所述第一通孔8外围；所述光源部件5位于所述光源设置部4。其中，所述第一通孔8可设在筒底2的中部。

本实施例中，所述光源设置部4用来为光源部件5如LED灯等提供一安放位置，其可以是筒底2内壁上的一局部区域，光源部件5可直接安放在该局部区域；所述光源设置部4也可以是一通孔，即开设在所述筒底2上的第二通孔，光源部件5可设置在所述筒底2的外侧，通过所述第二通孔为所述筒身1内部提供光线照明；所述光源部件5也可以设置比如嵌设在所述第二通孔中。

本实施例中，所述摄像头组件上的摄像头9设于筒底2中部的第一通孔8中，可方便大场景多目标的图像拍摄，图9所示为采用本实施例所拍摄的较大场景中具有两个二维码目标的图像示意图。

实施例六

本实施例图像采集装置的结构与实施五所述结构基本相同，不同之处在于，参看图4至图8，本实施例中，所述摄像头组件具体包括印刷电路板10，所述摄像头9设置在所述印刷电路板10上并与所述印刷电路板10之间电连接；所述印刷电路板10通过螺钉固定在所述筒底2的外侧；所述光源设置部4为开设在所述筒底2的第二通孔；所述光源部件5设于所述印刷电路板10上并与所述印刷电路板10电连接，且位于所述第二通孔中。

本实施例中，所述光源部件5与所述摄像头9设置在同一个安装平面上，即设置在同一印刷电路板10上，使得电路之间的接线更加简单方便。

为了便于对所述光源部件5进行散热，所述印刷电路板10上设有用于对所述光源部件散热的散热孔和/或金属片(图中未示出)，所述散热孔为过孔，所述金属片优选为铜片。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。